高考化学一轮复习专题8.4难溶电解质的溶解平衡(讲)

专题8.4 难溶电解质的溶解平衡1、了解沉淀平衡的定义及影响因素。

2、掌握沉淀的溶解和转化条件及应用。

3、了解溶度积的含义及其表达式，能进行相关的计算。

一、沉淀溶解平衡的本质 1、难溶电解质的溶解平衡 （1）固体物质的溶解性不同物质在水中的溶解度不同，有的很大，有的很小，但无论大小，都有一定的溶解度。

在20℃时，物质的溶解度与溶解性的关系如下：（2）沉淀溶解平衡的概念在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液，沉淀与溶解的速度相等时，便达到固体难溶电解质与溶液中离子间的平衡状态。

例如： BaSO 4(s) Ba 2+(aq) + SO 42- (aq)（3）溶解平衡的建立固体溶质溶液中的溶质①v 溶解>v 沉淀，固体溶解 ②v 溶解＝v 沉淀，溶解平衡 ③v 溶解<v 沉淀，析出沉淀 （4）溶解平衡的特点同其他化学平衡：逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)（5）沉淀溶解平衡表达式AgCl在水溶液中的电离方程式为AgCl===Ag＋＋Cl－。

AgCl的溶解平衡方程式为AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。

2、溶度积（1）定义在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，离子浓度幂的乘积。

（2）表达式：对于沉淀溶解平衡：M m N n (s)m M n＋(aq)＋n N m－(aq)，K sp＝c m(M n＋)·c n(N m－)。

（3）意义：反映了难溶电解质在水中的溶解能力。

（4）影响因素：在一定的温度下，它是一个常数，只受温度影响，不受溶液中物质浓度的影响。

3、溶度积规则（1）离子积(Q c)：难溶电解质溶液中离子浓度幂的乘积，如Mg(OH)2溶液中Q c＝c(Mg2＋)·c2(OH－)。

（2）溶度积和离子积以A m B n (s) m A n＋(aq)＋n B m－(aq)为例：Q c<K sp——溶液不饱和，无沉淀析出。

Q c＝K sp——溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。

Q c>K sp——溶液过饱和，有沉淀析出。

【特别提醒】对沉淀溶解平衡的深度解读（1）难溶电解质不一定是弱电解质，如BaSO4、AgCl等都是强电解质。

（2）K sp只与难溶电解质的性质和温度有关，与沉淀的量无关。

（3）只有组成相似的物质(如AgCl与AgI、CaCO3与BaCO3)，才能用K sp的相对大小来判断物质溶解度的相对大小。

（4）K sp小的难溶电解质也能向K sp大的难溶电解质转化，需看溶液中生成沉淀的离子浓度的大小。

（5）用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去。

一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，沉淀已经完全。

【典型例题1】【黑龙江齐齐哈尔八中2018届12月月考】下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是（）A．升高温度，AgCl的溶解度不变B． AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－C． AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等D．向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变【答案】C【点评】本题主要考查了沉淀溶解平衡及其影响因素，明确溶解平衡及其影响因素为解答关键，注意掌握溶解平衡的实质，速率相等但不等于0，为动态平衡。

【迁移训练1】【江西上饶县中学2018届期末】下列说法正确的是（）A．在一定温度下的饱和AgCl水溶液中，Ag＋与Cl－的浓度乘积是一个常数B．已知AgCl的K sp=1.8×10－10，则在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag＋)=c(Cl－)，且Ag＋与Cl－浓度的乘积等于1.8×10－10mol2·L－2C．K sp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强D．难溶电解质的溶解度很小，故外界条件改变，对它的溶解度没有影响【答案】A二、影响沉淀溶解平衡的因素1、内因难溶电解质本身的性质，这是决定因素。

溶度积(K sp)反映难溶电解质在水中的溶解能力。

对同类型的电解质而言，K sp数值越大，电解质在水中溶解度越大；K sp数值越小，难溶电解质的溶解度也越小。

2、外因（1）浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，但K sp不变。

（2）温度：多数难溶电解质的溶解过程是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，同时K sp变大。

（3）同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动，但K sp不变。

（4）其他：向沉淀溶解平衡体系中，加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动，K sp不变。

如AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) ΔH>0：【典型例题2】【广东惠州市2018届期末】对某难溶电解质A n B m 的饱和溶液中，下列说法正确的是（）A ．加同温度的水，其溶度积减小、溶解度增大B ．升高温度，它的溶解度和溶度积都增大C ．饱和溶液中c （A m+）=c （B n ﹣）D ．加同温度的水，其溶度积、溶解度均不变 【答案】D【点评】沉淀溶解平衡也属于动态平衡，遵循勒夏特列原理，运用平衡移动原理也可解释相关问题。

受温度和离子浓度的变化的影响。

【迁移训练2】【吉林白城一中2019届上学期第一次月考】已知悬浊液中存在平衡：Ca （OH ）2（s ）⇌Ca 2+（aq ）+2OH -（aq ）△H<0，下列有关该平衡体系的说法正确的是（）①升高温度，平衡逆向移动②温度一定时，溶液中c （Ca 2+）•c 2（OH -）为定值 ③向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大c （Ca 2+） ④恒温下，向饱和溶液中加入CaO ，溶液的pH 升高 ⑤给溶液加热，溶液的pH 升高⑥向溶液中加入少量NaOH固体，Ca（OH）2固体质量不变。

⑦向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加．A．①②⑦ B．①②⑦⑧ C．③④⑤⑦ D．①③⑦⑧【答案】A三、沉淀溶解平衡的应用1、沉淀的生成（1）原理：若Q c大于K sp，难溶电解质的沉淀溶解平衡向左移动，就会生成沉淀。

在工业生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。

（2）常见的方法有：①调节溶液的pH法：使杂质离子转化为氢氧化物沉淀。

如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀而除去。

离子方程式为Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。

②加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使金属离子如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等，也是分离、除杂常用的方法。

反应的离子方程式为Cu2＋＋S2－===CuS↓，Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋；Hg2＋＋S2－===HgS↓，Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋。

〖特别提醒〗①为使沉淀更完全，所选用沉淀剂的原则是：使生成沉淀的反应进行得越完全越好(所沉淀离子形成沉淀的K sp尽可能的小，即沉淀溶解度越小越好)。

②不能影响其他离子的存在，由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质。

2、沉淀的溶解（1）原理：当Q c 小于K sp ，使难溶电解质的沉淀溶解平衡向右移动，沉淀就会溶解。

根据平衡移动，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。

（2）方法：①酸碱溶解法：如难溶于水的CaCO 3溶于盐酸中。

离子方程式为CaCO 3＋2H ＋===Ca 2＋＋CO 2↑＋H 2O 。

②碱溶法：如用NaOH 溶液溶解Al(OH)3，化学方程式为NaOH ＋Al(OH)3===NaAlO 2＋2H 2O 。

③盐溶法：如Mg(OH)2溶于NH 4Cl 溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NH 4＋===Mg 2＋＋2NH 3·H 2O 。

④发生氧化还原反应使沉淀溶解：有些金属硫化物(CuS 、HgS 等)不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，通过减小c (S 2－)而达到沉淀溶解的目的。

如CuS 溶于硝酸中，HgS 溶解度更小，只能用王水使其溶解。

3CuS ＋8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2＋3S↓＋2NO↑＋4H 2O 。

⑤生成配合物使沉淀溶解：向沉淀体系中加入适当配合剂，使溶液中的某些离子生成稳定的配合物，减小其浓度，从而使沉淀溶解。

如AgCl(s)Ag +(aq)+Cl -(aq)、Ag ++2NH 3(加氨水)[Ag(NH 3)2]+，此法对用酸碱法不能溶解的难溶电解质尤其具有重要意义。

3、沉淀的转化①实质：沉淀溶解平衡的移动。

②特征A ．一般说来，溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。

B ．沉淀的溶解能力差别越大，越容易转化。

例如：AgNO 3→AgCl(白色沉淀) → AgBr (浅黄色沉淀) →AgI(黄色沉淀) → Ag 2S (黑色沉淀)。

③沉淀转化的应用 A ．钡化合物的制备重晶石(主要成分是BaSO 4)是制备钡化合物的重要原料，但BaSO 4不溶于酸，若用饱和Na 2CO 3溶液处理即可转化为易溶于酸的BaCO 3。

总反应的离子方程式为BaSO 4+CO 32-BaCO 3+SO 42-。

虽然BaSO 4比BaCO 3更难溶于水，但在CO 32-浓度较大的溶液中，BaSO 4溶解在水中的Ba 2+能与CO 32-结合形成BaCO 3沉淀。

转化过程是用饱和Na 2CO 3溶液处理BaSO 4沉淀，待达到平衡后，移走上层溶液；再加入饱和Na 2CO 3溶液，重复处理多次，使绝大部分BaSO4转化为BaCO3；最后加入盐酸，Ba2+即转入到溶液中。

B．锅炉除水垢水垢中含有的CaSO4难溶于酸，可先用Na2CO3溶液处理，使其转化为疏松的、易溶于酸的CaCO3，而后用酸溶解除去。

反应的方程式为CaSO4＋Na2CO3=CaCO3＋Na2SO4，CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。

C．解释自然现象：在自然界中也存在溶解度小的矿物向溶解度更小的矿物转化的现象。

如各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液，并向地下深层渗透，当与深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS) 接触后，便慢慢转化为铜蓝(CuS)。

其反应的方程式为CuSO4＋ZnS uS＋ZnSO4。

〖特别提醒〗沉淀溶解平衡与弱电解质电离平衡的区别:（1）从物质类别看，难溶电解质可以是强电解质，也可以是弱电解质[如BaSO4是强电解质，而Al(OH)3是弱电解质]，而难电离物质只能是弱电解质。

（2）从变化的过程来看，沉淀溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成沉淀与溶解的平衡状态；而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。